《利用单分子长读取测序揭示玉米转录组的复杂性》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: 丁倩
  • 发布时间:2016-07-04
  • 玉米是阐明转录网络的重要遗传模型。mRNA转录的完整结构的不确定性限制了对该系统的研究进展。本研究利用单分子测序技术,在6个组织中产生111151个转录,这些组织能获取约70%的玉米RefGen_v3基因组注释基因。很大比例的转录(57%)代表新型的,有时组织特异性,已知基因的亚型和3%对应于新基因位点。在其他情况下,确定的转录会改进现有的基因模型。平均在六个组织中,90%的剪接点由匹配组织的短读取维持。此外,我们确定了大量新型的长非编码RNA和融合转录,并发现DNA甲基化对产生不同亚型起重要作用。研究结果表明,玉米B73转录组的特性描述研究还远远没有完成,玉米的基因表达远比以前认为的更复杂。

相关报告
  • 《“长读长测序技术”发现玉米转录组多样性》

    • 来源专题:农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者:李楠
    • 发布时间:2017-11-27
    • 玉米是世界三大粮食作物之一,与水稻、小麦共同占有世界粮食消费量的三分之二。玉米的多样性对农业来说十分重要,它的基因表达方式使其拥有独特属性,即便同属一个品种的玉米也是如此。这主要是由植株的内在特性和环境条件差异所致,如土壤湿度、获取养分和光照强度等。 《自然通讯》(Nature Communications)2016年6月24日刊载了美国农业部和纽约冷泉港实验室(CSHL)Doreen Ware团队的最新研究成果:利用分子长读长测序技术揭示玉米转录组的多样性。该成果受美国国家科学基金会(NSF)项目“改进植物基因注释项目”(1127112)、NSF项目“发现谷物基因”(1032105)、美国农业部农业研究所(ARS)项目“科研信息系统”(CRIS)(1907-21000-030-00D)、NSF项目“稀有等位基因研究”(1238014)等多个项目资助。 2009年,Doreen Ware团队首次完成了玉米品种B73约3万个基因序列的拼接。研究发现RNA以不同形式剪接,而在玉米3万余个基因中,许多基因可以转录这类RNA信息,从而生成不同结构和功能的蛋白质。这说明玉米的选择性RNA剪接非常普遍,每个玉米个体都具备选择性发展的可能性。这一发现也为后续的研究奠定了基础。 利用分子长读长测序技术揭示玉米转录组多样性的研究中,Doreen Ware研究团队对玉米自交系B73的6个组织(根、花粉、胚、胚乳、幼穗和幼雄穗)进行了转录组测序,测序结果发现了“令人称奇的多样性”。团队首席Doreen Ware博士称:“新的研究方法揭示了玉米的多样性,这种多样性甚至超出了我们的想象”。该研究的关键是采用了更为精准的、与PacBio测序公司合作研究的长读长测序技术,测序结果并没有发现很多之前未知的基因,而是激活了基因表达时所产生的更多转录本。研究共读取和分析了6个玉米组织中的111,151条转录本,其中,约57%的信息之前从未被发现过,也未被测定过。 从实践上讲,此研究的创新性在于它意味着未知新功能揭示的开始。科研人员通过观察未知,了解其实质及功能,开始逐渐意识到玉米育种的新途径,例如,越来越多的地区年平均气温持续攀升,由此我们可以考虑培育适应气候变化的新品种。 (编译 李楠)
  • 《Nature | 家族水平基因组揭示了鸟类演化的复杂性》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-04-10
    • 2024年4月2日,浙江大学生命演化研究中心张国捷教授组织的国际万种鸟类基因组研究计划在在Nature 在线发表题为Complexity of avian evolution revealed by family-level genomes的研究论文。 该研究覆盖了92%的现生鸟科代表物种,利用全基因组数据重新构建了现生鸟类系统发育树,建立了一套新的鸟类分类划分方案,改变了过去对鸟类演化历史的认识。 该研究利用基因间区数据集重构鸟类系统发育关系,将包含了约95%现生鸟类物种的新鸟类被重新梳理为四个主要的演化分支,分别是奇迹鸟类(火烈鸟总目)、鸽鸨类、陆鸟类和元素鸟类。其中 “元素鸟类”是本研究中新确定的类群,包含了麝雉目、夜鹰目、鹤形目等类群。新的鸟类生命之树解决了主要代表鸟类类群一直悬而未决的演化地位问题。研究对鸟类系统发育树进行了更精准的推断,也为新鸟类在白垩纪末大灭绝事件之后发生物种大爆发的假说提供证据支持。